高频脉冲—离心场作用下乳状液聚结沉降规律的研究

论文摘要

通过在高频脉冲-离心场作用下油水乳状液的室内静态试验,得到了影响油水乳状液分离效率的主要电参数和脱水装置的流动参数并对其进行了优化;应用优化后的参数进行现场模拟试验,并与高频脉冲电场及常规电场作用进行现场模拟脱水率的对比试验,结果可得到在高频脉冲-离心场作用下脱水率在峰值频率和中脉宽情况下能够更好的适应现场的需要。通过比较,得到高频脉冲-离心场脱水技术能够更高效的、更快的、更节能的完成脱水过程并且更加适应现场施工的需要;为了寻求高频脉冲-离心场作用下乳状液的聚结和沉降规律,进一步研究其脱水机理,本文应用计算流体力学当中的Fluent软件对液相流离心场的流动物理参数进行了模拟计算,通过计算模拟不仅能够直观地深入了解油水在流场中的运动规律,而且对于进一步优化脱水装置的结构具有重要的理论指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 油水分离概述
• 1.2 油田脱水的现状
• 1.3 高频脉冲电场和离心场联合破乳的研究
• 1.4 研究的主要内容
• 第二章 乳状液及电脱水的基本理论
• 2.1 乳状液概述
• 2.1.1 乳状液的定义
• 2.1.2 原油乳状液的形成
• 2.1.3 原油乳状液的主要性质
• 2.1.4 原油乳状液的稳定性
• 2.2 原油乳状液的分离方法
• 2.3 电脱水概述
• 2.4 高频脉冲电场和离心场联合脱水技术
• 2.5 高频脉冲电场和离心场联合脱水的研究现状和发展趋势
• 2.5.1 国外研究现状
• 2.5.2 国内研究现状
• 2.5.3 发展趋势
• 第三章 高频脉冲-离心场脱水规律的实验研究
• 3.1 实验仪器及试剂
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 实验装置及工作原理
• 3.3 实验步骤
• 3.3.1 油包水乳状液的配置
• 3.3.2 实验过程
• 3.4 实验结果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 高频脉冲-离心场电脱水现场工业模拟实验研究
• 4.1 实验装置及工作原理
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 实验所需仪器
• 4.2 试验模拟液的配置
• 4.3 电脱水对比实验结果
• 4.4 本章小节
• 第五章 高频脉冲-离心场破乳装置内部离心场的数值模拟
• 5.1 脱水装置模型与计算方法
• 5.2 单相流场的数值模拟
• 5.2.1 油相流场速度分布的研究
• 5.2.2 流场压降的研究
• 5.2.3 流场内湍动能与耗散率的分布
• 5.2.4 流场内水相液滴颗粒轨迹的研究
• 5.3 油水两相流场的数值模拟
• 5.3.1 两相流场速度分布的研究
• 5.3.2 两相流场静压分布云图
• 5.3.3 流场内油水两相体积分数的研究
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢